陳顏紅，王修俊，徐雯，劉林新，楊麗平，于沛，聶黔麗，楊萬云，姚碧瓊，馮廷萃

（1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點實驗室，貴州貴陽 550025）（2.三穗縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，貴州三穗 556500）（3.鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣名城食品廠，貴州鎮(zhèn)遠(yuǎn) 557700）

貴州特色三穗鴨是中國地方四大名鴨之一，三穗鴨蛋與市售鴨蛋相比，蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值更高、脂肪酸比例更貼近人體需求。并且三穗鴨蛋中Ca、Zn、Mg等多種礦物質(zhì)含量較高，有利于皮蛋腌制過程中金屬硫化物沉淀量的提高，并減少金屬鹽腌制劑的添加[1-3]。

皮蛋是我國傳統(tǒng)蛋制品。皮蛋中不飽和脂肪酸含量豐富，氨基酸比例平衡，易被人體消化吸收[4]。在傳統(tǒng)皮蛋在腌制工藝中通常采用氧化鉛為腌制劑，基于重金屬“堵孔”作用，氧化鉛能在皮蛋腌制后期調(diào)控堿進入蛋體，從而控制蛋白和蛋黃凝膠性能。蛋黃內(nèi)的硫化鉛與硫氫基和二硫基兩種活性物質(zhì)結(jié)合使皮蛋形成類黑色或茶褐色[5-8]。但鉛是對人體健康有害的金屬元素，會導(dǎo)致人體鉛中毒，尤其危害兒童的智力發(fā)育[9,10]。

皮蛋色澤和凝膠的形成離不開金屬的調(diào)控作用[11-15]。本研究團隊前期基于皮蛋的堵孔理論，將金屬鹽組合應(yīng)用并替代氧化鉛，探究不同金屬鹽腌制劑種類及濃度對皮蛋品質(zhì)的影響，研究發(fā)現(xiàn)采用硫酸銅與硫酸鋅復(fù)配腌制劑，所得皮蛋品質(zhì)優(yōu)秀，Pb、Cu、Zn含量均符合國標(biāo) GB/T 9694-2014皮蛋中優(yōu)級皮蛋的感官和食品中污染物限量要求，且合格率100%[16-18]。隨著消費者對食品安全與感官品質(zhì)要求的提高，皮蛋的色澤及品質(zhì)改善將成為我國傳統(tǒng)蛋制品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。

試驗在本研究團隊前期研究成果的基礎(chǔ)上，采用硫酸銅與硫酸鋅復(fù)配劑代替氧化鉛，研究在無鉛腌制的過程中影響皮蛋色澤、蛋黃凝固度及品質(zhì)的變化，在此基礎(chǔ)上進一步探究黃皮蛋無鉛腌制過程中關(guān)鍵技術(shù)控制點，確定特色黃皮蛋最佳無鉛腌制工藝并應(yīng)用于實踐。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗原料及試劑

三穗鮮鴨蛋，三穗縣翼羽鴨業(yè)公司；氯化鈉（食品級）、氫氧化鈉（分析純）、硫酸銅（分析純）、硫酸鋅（分析純），天津市瑞金特化學(xué)品有限公司。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

BS-30KA磁力攪拌器，上海友聲衡器有限公司；SH220恒溫培養(yǎng)箱，濟南海能儀器有限公司；FA2002B電子精密天平，上海越平科學(xué)儀器有限公司；HP-2136色差儀，上海臨嘉科教儀器有限公司；HH-1數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海浦東物理光學(xué)儀器廠。

1.2 方法

1.2.1 單因素試驗設(shè)計

每 30枚鮮鴨蛋為一組，配制腌制液重：鮮蛋重=1:1，各配料添加濃度按配制腌制液總量百分比計進行單因素試驗，并進行相關(guān)檢測，對皮蛋色澤及蛋黃凝固度進行分析研究。

1.2.1.1 復(fù)合腌制劑銅鋅復(fù)配比的影響

通過實驗團隊前期試驗探究[18]，選擇 CuSO4與ZnSO4進行復(fù)配，設(shè)置銅鋅復(fù)配質(zhì)量比為 0:1、1:1、1:2、1:3、2:3，配制NaOH濃度為4.5%、銅鋅復(fù)配液濃度為0.4%的皮蛋腌制劑，置于15 ℃下腌制18 d。

1.2.1.2 銅鋅復(fù)配液添加濃度的影響

設(shè)置銅鋅復(fù)配液濃度梯度為0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%，配制NaOH濃度為4.5%、銅鋅復(fù)配比為1:1的皮蛋腌制，置于15 ℃下腌制18 d。

1.2.1.3 皮蛋腌制溫度的影響

配制 NaOH濃度為 4.5%，銅鋅復(fù)配液濃度為0.4%，銅鋅復(fù)配比為1:1皮蛋腌制劑，分別置于5、10、15、20、25 ℃溫度梯度下腌制18 d。

1.2.1.4 氫氧化鈉濃度的影響

設(shè)置NaOH濃度梯度為3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%，配制銅鋅復(fù)配液濃度為 0.4%，銅鋅復(fù)配比為1:1的皮蛋腌制劑，置于15 ℃下腌制18 d。

1.2.1.5 皮蛋腌制時間的影響

1.2.2 三穗特色黃皮蛋無鉛腌制工藝正交試驗設(shè)計

表1 正交試驗因素水平表Table 1 Factor levels of orthogonal experiments

表2 皮蛋感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria for preserved eggs

在以上單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取腌制溫度（A）、NaOH 濃度（B）、腌制時間（C）三個主要因素，按L9（34）正交表進行正交試驗，以皮蛋感官、蛋黃凝固度的綜合評分為評價指標(biāo)，利用極差和方差分析確定特色黃皮蛋的最佳無鉛腌制工藝。正交試驗因素水平表如表1。

1.2.3 皮蛋蛋黃凝固度測定

采用重量法進行蛋黃凝固度測定，測定皮蛋蛋黃的總重量（G1），取出溏心后測定已經(jīng)凝固蛋黃重量（G2）[19]。

1.2.4 皮蛋色差測定

將皮蛋切成1 cm的立方體，室溫下用色差儀測定樣品色度[20]。其中 a值由小至大表示綠色至紅色；b值由小至大表示藍(lán)色至黃色；L值0~100表示全黑至全白。白度值（W）按下列公式計算所得。

為探尋提高雜質(zhì)鉛脫除較為合理、有效的工藝控制條件和解決辦法，首先對閃速吹煉工藝中鉛的分布進行了系統(tǒng)分析。中原冶煉廠銅閃速吹煉過程雜質(zhì)鉛的走向與分布見表2。

1.2.5 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

參照GB/T 9694-2014皮蛋[21]，組織10名食品相關(guān)專業(yè)品評人員分別對蛋黃凝固度、蛋清凝膠、皮蛋色澤、風(fēng)味等四個方面進行感官評分，具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

1.2.6 皮蛋綜合評分方法

參照GB/T 9694-2014皮蛋，并結(jié)合黃皮蛋的產(chǎn)品特異性，設(shè)定感官評分、蛋黃凝固度、蛋清白度值、蛋黃白度值為綜合評價指標(biāo)，權(quán)重分別為 0.3、0.2、0.25、0.25。

由于各因素指標(biāo)取值范圍不同，為了消除綱量影響，需要在計算時對各指標(biāo)值進行模糊變換，再進行正交試驗極差和方差分析[22]。按下式，將指標(biāo)C換算成[0,1]區(qū)間內(nèi)的分?jǐn)?shù)值：

式中：ri為指標(biāo)模糊變換后分值；Ci為測定指標(biāo)值；Cmin為測定指標(biāo)最小值；Cmax為測定指標(biāo)最大值。令指標(biāo)模糊分值分別為r感官、r凝固度、r蛋清白度值、r蛋黃白度值。綜合評分公式為：

1.2.7 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)采用Excel 2019和SPSS 24.0軟件進行分析處理。

表3 銅鋅復(fù)配比對皮蛋色澤及蛋黃凝固度的影響Table 3 Effect of copper-zinc compounding ratio on preserved egg color and yolk coagulation

表4 銅鋅復(fù)配比對皮蛋感官評分的影響Table 4 Effect of copper-zinc compound ratio on sensory evaluation of preserved eggs

表5 指標(biāo)模糊變換及產(chǎn)品綜合評分Table 5 Fuzzy transformation of indicators and comprehensive product scoring

2 結(jié)果與討論

2.1 復(fù)合腌制劑銅鋅復(fù)配比對皮蛋品質(zhì)的影響

復(fù)合腌制劑銅鋅復(fù)配比對皮蛋色澤及品質(zhì)的影響，試驗結(jié)果如表3、表4，模糊變換評分見表5。

由表3和表4可知，皮蛋腌制劑銅鋅復(fù)配比對皮蛋蛋黃色差、蛋清色差及感官評分影響較小，當(dāng)銅鋅復(fù)配比為0:1時，皮蛋凝固性最好，但是皮蛋風(fēng)味欠缺，致使感官評分較低，僅為67.7。當(dāng)銅鋅復(fù)配比為1:2時，皮蛋W值較高，且與0:1組無顯著差異，蛋黃凝固度為0.78，僅次于0:1組，皮蛋風(fēng)味最佳，整體感官評分最高，為77.38。

由表5可知，復(fù)合腌制劑銅鋅復(fù)配比對皮蛋品質(zhì)有一定影響，當(dāng)銅鋅比為1:2時，綜合評分最高，為0.84分。在0:1條件下綜合評分為0.47，主要表現(xiàn)蛋黃凝固度變換值較高，但綜合評分偏低。其他三組綜合評分均低于0.2，表明在其他比例條件下難以腌制出品質(zhì)優(yōu)良的皮蛋，故而確定復(fù)合腌制劑銅鋅復(fù)配比為次要影響因素，復(fù)合腌制劑最佳銅鋅復(fù)配比為1:2。

2.2 銅鋅復(fù)配液添加濃度對皮蛋品質(zhì)的影響

銅鋅復(fù)配液添加濃度對皮蛋色澤及品質(zhì)影響分析結(jié)果見表6和表7，模糊變換評分見表8。

由表6可知，隨著不同銅鋅復(fù)配液濃度升高，蛋黃W值逐漸升高，當(dāng)銅鋅復(fù)配液濃度為0.70%時，蛋黃W值最高，為48.24。而當(dāng)復(fù)配液濃度為0.40%和0.50%時，皮蛋蛋黃凝固度最好，為0.79。

由表7所示，不同復(fù)配液濃度下，皮蛋的整體感官有較大差異，當(dāng)復(fù)配液濃度為0.40%時，皮蛋外觀清潔完整、蛋清凝膠完整軟硬適中、色澤金黃、具有良好的皮蛋風(fēng)味，整體感官評分為83.90，顯著高于其他各組。

由表8可知，當(dāng)復(fù)配液濃度為0.40%時，其綜合評分最高，為0.75。試驗結(jié)果表明，復(fù)配液濃度對皮蛋色澤及蛋黃凝固度影響較小，故而確定銅鋅復(fù)配液添加濃度為次要影響因素，并根據(jù)皮蛋色澤、蛋黃凝固度、感官評分等3個指標(biāo)模糊變換綜合評分，確定銅鋅復(fù)配液最佳添加濃度為0.40%。

表6 銅鋅復(fù)配液濃度對皮蛋色澤及蛋黃凝固度的影響Table 6 Effect of copper-zinc compound solution concentration on preserved egg color and yolk coagulation

2.3 腌制溫度對皮蛋品質(zhì)的影響

腌制溫度對皮蛋色澤及品質(zhì)影響分析結(jié)果見表9和表10，模糊變換評分見表11。

由表9可知，腌制溫度對皮蛋色差及蛋黃凝固情況有顯著影響，在 5~25 ℃范圍內(nèi)，溫度越高，蛋黃凝固程度越好。腌制溫度為5、10、15 ℃時，皮蛋蛋黃具有較好的亮度，皮蛋整體呈金黃色；在20、25 ℃時，皮蛋亮度較差，整體呈暗黃色。就白度值（W）而言，較低溫度條件下腌制所得皮蛋白度值較高，色澤感官接受度更好。由表10可知，10 ℃條件下腌制所得蛋黃凝固、蛋清凝膠、皮蛋色澤均為最優(yōu)，整體感官評分為 78.53，顯著高于其他溫度組腌制所得皮蛋。

表7 銅鋅復(fù)配液濃度對皮蛋感官評分的影響 Table 7 Effect of copper-zinc compound solution concentration on sensory evaluation of preserved eggs

表8 指標(biāo)模糊變換及產(chǎn)品綜合評分Table 8 Fuzzy transformation of indicators and comprehensive product scoring

表9 腌制溫度對皮蛋色澤及蛋黃凝固度的影響Table 9 Effect of temperature on the color of preserved eggs and the degree of yolk coagulation

表10 腌制溫度對皮蛋感官評分的影響Table 10 Effect of temperature on sensory evaluation of preserved eggs

表11 指標(biāo)模糊變換及產(chǎn)品綜合評分Table 11 Fuzzy transformation of indicators and comprehensive product scoring

由表11可知，不同溫度條件下，皮蛋各檢測指標(biāo)經(jīng)模糊變換后，所得綜合評分存在明顯差異，15 ℃條件下所得綜合評分最高為0.91。主要由于腌制溫度變化會影響OH-滲透速率，當(dāng)使得蛋清中的OH-含量過高或過低時，會導(dǎo)致蛋清不能凝固或本已凝固的蛋白質(zhì)被降解、水化，出現(xiàn)了完全液化現(xiàn)象[23]。故而確定腌制溫度為重要影響因素，并根據(jù)皮蛋色澤、蛋黃凝固度、感官評分等3個指標(biāo)模糊變換綜合評分，確定最佳腌制溫度為15 ℃。

2.4 氫氧化鈉濃度對皮蛋品質(zhì)的影響

氫氧化鈉濃度對皮蛋色澤及品質(zhì)影響分析結(jié)果見表12和表13，模糊變換評分見表14。

表12 氫氧化鈉濃度對皮蛋色澤及蛋黃凝固度的影響Table 12 Effect of NaOH concentration on preserved egg color and yolk coagulation

由表12可知，不同NaOH濃度條件下，蛋清及蛋黃色差均有顯著差異，而蛋黃凝固度無顯著差異。在3.50%~5.50%氫氧化鈉濃度范圍內(nèi)，皮蛋整體呈金黃色。且隨NaOH濃度升高，蛋黃W與蛋清W值整體呈下降趨勢。這一變化趨勢和王曉澗等[24]的研究幾乎一致。

由表13可知，皮蛋感官評分受NaOH濃度影響差異性較大，其中Na 4.5與Na 5.0各項感官評分較高，其感官評分分別為87.93和84.35，顯著高于其他組。NaOH濃度過低時，皮蛋凝膠、色澤及風(fēng)味形成較差，特定的NaOH濃度有利于皮蛋蛋清凝膠及皮蛋特殊風(fēng)味的形成。

由表14可知，不同NaOH濃度條件下，皮蛋各檢測指標(biāo)經(jīng)模糊變換后，所得綜合評分存在明顯差異，其中Na 4.5所得綜合評分最高為0.84。在腌制液中加入的銅鋅復(fù)配液與NaOH反應(yīng)形成可溶性的強堿弱酸鹽，并與蛋內(nèi)蛋白質(zhì)在堿性條件下形成金屬硫化物，沉積在蛋殼氣孔中，使氣孔逐漸縮小形成相應(yīng)的硫化物堵塞蛋殼氣孔。NaOH濃度過低，皮蛋凝膠、色澤及風(fēng)味形成較差，過高易導(dǎo)致皮蛋的堿味加重，影響皮蛋品質(zhì)。故確定腌制劑NaOH濃度為重要影響因素，并根據(jù)皮蛋色澤、蛋黃凝固度、感官評分3個指標(biāo)模糊變換綜合評分，確定最佳NaOH濃度為4.5%。

表13 氫氧化鈉濃度對皮蛋感官評分的影響Table 13 Effect of NaOH concentration on sensory evaluation of preserved eggs

表14 指標(biāo)模糊變換及產(chǎn)品綜合評分Table 14 Fuzzy transformation of indicators and comprehensive product scoring

表15 腌制時間對皮蛋色澤及蛋黃凝固度的影響Table 15 Effect of pickling time on preserved egg color and yolk coagulation

2.5 腌制時間對皮蛋品質(zhì)的影響

腌制時間對皮蛋色澤及品質(zhì)影響試驗結(jié)果如表15、表16，模糊變換評分見表17。腌制22 d時，皮蛋蛋清出現(xiàn)較大程度融頭，故而無法取樣測定色差。如表15所示，腌制時間對皮蛋色澤及蛋黃凝固度有較大影響，隨腌制時間增長，其蛋黃凝固度逐漸上升。14~16 d時，皮蛋色澤發(fā)生顯著變化。且在14~20 d內(nèi)，皮蛋整體色澤均表現(xiàn)為金黃色。如表16所示，不同腌制時間對皮蛋品質(zhì)有較大影響。腌制16 d時，皮蛋感官評分為78.48，且各項感官指標(biāo)均高于其余4組。腌制14 d時，皮蛋色澤較好，風(fēng)味值略低。主要因為腌制時間較短，風(fēng)味物質(zhì)形成不完全，導(dǎo)致感官較低。腌制16 d后，皮蛋蛋清凝膠感官評分逐漸降低，整體感官評分隨之降低。主要原因為蛋清凝膠剛形成時，結(jié)構(gòu)緊密，硬度過大，導(dǎo)致感官評分較低；隨后腌制堿液繼續(xù)滲入，蛋清凝膠被部分破壞，硬度適當(dāng)降低，其感官評分升高；較長腌制時間致使腌制堿液過量滲入，蛋清凝膠破壞分解嚴(yán)重，皮蛋感官評分大幅下降。如表17，不同腌制時間中，皮蛋各檢測指標(biāo)經(jīng)模糊變換后，所得綜合評分存在明顯差異。腌制16 d時綜合評分最高，為0.72。故最佳腌制時間為16 d。

表16 腌制時間對皮蛋感官評分的影響Table 16 Effect of pickling time on sensory evaluation of preserved eggs

表17 指標(biāo)模糊變換及產(chǎn)品綜合評分 Table 17 Fuzzy transformation of indicators and comprehensive product scoring

表18 正交試驗測定結(jié)果Table 18 Orthogonal test results

2.6 正交試驗分析結(jié)果

圖1 最優(yōu)三穗特色黃皮蛋Fig.1 Best Sansui Yellow Egg

通過以上單因素試驗及分析論證，確定皮蛋腌制過程中三個重要因素：腌制溫度、NaOH濃度和腌制時間為正交因素。正交實驗表和試驗方差分析結(jié)果見表18、19、20。

由表19可知，對腌制溫度（A）、NaOH濃度（B）、腌制時間（C）三個因素進行正交優(yōu)化試驗，所得最優(yōu)腌制條件組合為A3B1C3，該條件下所得皮蛋綜合評分最高，為0.92，且感官、蛋黃凝固度均為最高。三個因素的主次關(guān)系依次為：腌制時間（C）>腌制溫度（A）>NaOH濃度（B），即腌制時間對皮蛋綜合影響最大，腌制溫度次之，NaOH濃度對皮蛋綜合評分影響最小。由表20方差分析結(jié)果可知，腌制溫度（A）對皮蛋綜合評分具有顯著影響，而NaOH濃度（B）和腌制時間（C）對皮蛋綜合評分影響不顯著。綜上所述，確定A3B1C3組合為最佳腌制方案，即腌制溫度15 ℃、NaOH濃度4%、腌制時間18 d，采用此腌制劑得到的最佳特色黃皮蛋如圖1所示，皮蛋呈半透明的黃色、凝膠完整、軟硬適中、具有光澤性。

表19 指標(biāo)模糊變換及產(chǎn)品綜合評分Table 19 Fuzzy transformation of indicators and comprehensive product scoring

表20 正交試驗方差分析結(jié)果Table 20 Orthogonal test variance analysis results

3 結(jié)論

采用硫酸銅與硫酸鋅復(fù)配劑代替氧化鉛對三穗鴨蛋進行無鉛腌制過程中，腌制溫度、NaOH濃度和腌制時間是影響皮蛋色澤、蛋黃凝固度的變化的主要因素。進一步探究無鉛腌制過程中關(guān)鍵技術(shù)控制點得到：銅鋅復(fù)配液濃度0.40%、銅鋅復(fù)配比為1:2、腌制溫度15 ℃、NaOH濃度4%、腌制時間18 d。在此腌制條件下，皮蛋的蛋黃凝固度為0.85、蛋清白度值（W）為30.15、蛋黃白度值（W）為46.72，皮蛋呈半透明的黃色、凝膠完整、軟硬適中、具有光澤性。且皮蛋品質(zhì)優(yōu)秀，感官評分為81.35、綜合評分為0.92。綜上所述，腌制過程中色澤以及蛋黃凝固度的變化對皮蛋的品質(zhì)有重要影響，該研究為無鉛腌制皮蛋的開發(fā)提供了理論指導(dǎo)。